Elucidation of the mitochondrial activity regulation linked to the conversion from cell proliferation to differentiation

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K10406
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 加藤 大樹 九州大学, 歯学研究院, 助教 (30452709)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 浩 九州大学, 歯学研究院, 助教 (00421313) ; 高山 扶美子 九州大学, 大学病院, 助教 (20795950) ; 増田 啓次 九州大学, 大学病院, 講師 (60392122) ; 廣藤 雄太 九州大学, 歯学研究院, 助教 (80759746)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ミトコンドリア

Outline of Annual Research Achievements

個体の発生過程では、細胞が増殖を繰り返しやがて分化することで組織・器官が形成される。この細胞の増殖から分化への転換には、ミトコンドリア活性の亢進が関与していることが明らかになってきた。増殖から分化への転換時にミトコンドリア活性を亢進する機構の存在が考えられているが、未だ明らかにされていない。そこで本研究では、増殖から分化へと転換する際のミトコンドリア活性制御機構の解明を研究目的とした。
我々はヒト脱落乳歯由来幹細胞 (SHED: Stem cells from human exfoliated deciduous teeth)を用いて、ミトコンドリア活性と細胞分化について研究を行ってきた。SHEDは高い増殖能と多分化能を持ち、人工多能性幹細胞 (iPS細胞)の様な調製時の遺伝子導入を必要としないため、がん化の恐れが低く、安全性が非常に高い細胞移植治療への活用の可能性を秘めた幹細胞である。さらにSHEDはiPS細胞や胚性幹細胞(ES細胞)とは異なり、目的細胞への直接分化が容易であるため、分化前後のミトコンドリア活性や遺伝子発現を解析するような本研究に最適な幹細胞であると考えられた。そこで本研究ではSHEDを幹細胞モデルとして、増殖から分化へと転換する際のミトコンドリア活性調節機構の解明を目指している。
2020年度はmRNAシークエンス法で、分化前後のSHEDの網羅的な遺伝子発現解析を行った。その結果、いくつかのミトコンドリア活性調節に関わる遺伝子の発現変動が分化前後で確認された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウィルス感染症の影響で実験の進行が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

mRNAシークエンスで変動が確認された遺伝子発現を、定量的PCRで再確認する。遺伝子の過剰発現やノックダウンを行い、細胞分化に与える影響の解析を行う。

Causes of Carryover

2021年度にｍRNAシークエンス以降の解析を行うことになったため。